反应流体

Simcenter STAR-CCM+ 提供了一系列可用于模拟各种反应流体应用的模型。

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，有两种特定分类的反应流模型：小火焰模型和反应组分输运模型。只要适用，便可使用小火焰模型，否则使用反应组分传输模型。要确定建模方法，考虑组分反应率和组分混合率（化学时间尺度和湍流时间尺度）之间的关系十分重要。

可以手动或使用小火焰表生成器在 Simcenter STAR-CCM+ 中创建简单的化学机制，也可以从其他源（如 DARS）中导入更多的复杂化学机制。Simcenter STAR-CCM+ 也提供一系列可用于大多数燃烧模型的点火器。

Simcenter STAR-CCM+ 提供了将自适应网格模式与燃烧模型结合使用的选项。此组合可根据为所选变量（例如，组分质量分数、温度和/或过程变量）指定的标量范围在现有网格内调整网格单元尺寸，从而提高体网格对内部火焰结构的求解能力。

小火焰

在 Simcenter STAR-CCM+ 中，对于简单的 0D 或 1D 层流小火焰几何中的化学，通常可使用详细化学机制来计算。然后，计算结果可在湍流火焰的 3D 模拟中制成表格并插值。

还提供了以下火焰传播模型：

请参见小火焰。

Simcenter STAR-CCM+ 可对所有组分的传输方程进行求解，并应用单独的机制来预测化学。可能的机制既包括简单的一步或两步反应，也包括那些需要复杂化学的反应。


反应组分传输模型	描述	应用
复杂化学	用于捕捉气体燃烧中的瞬态现象和缓慢形成的组分。	CI ICE 燃气轮机多燃料燃烧
涡破碎	用于在气体燃烧中快速定位火焰。	燃气轮机熔炉燃烧器
增厚火焰模型	当无法使用小火焰模型时，用于大涡模拟 (LES) 中的预混或部分预混火焰。	燃气轮机爆炸
漩涡接触微观混合	用于液体-液体化学（其中的化学反应比混合反应更快）。	液体-液体反应器
聚合	用于聚合反应。	聚合反应器

也可以使用小火焰和反应组分传输模型旁边的其他类型的反应流体模型：

排放：Simcenter STAR-CCM+ 提供了特定的排放模型，可以与特定的反应流模型一起用来模拟缓慢形成的污染组分，如碳烟、热氮氧化物、快速氮氧化物和燃料型氮氧化物。
请参见排放。
表面化学：表面化学介绍流体分子和固体表面材料之间的相互作用。可以单独对表面化学建模，也可以作为其他分类的反应模型的额外选项。
请参见表面化学。
反应通道：反应通道模型旨在模拟长窄管内发生的化学过程。
请参见反应通道。
相间：通过将燃烧模型和相关的多相模型结合使用，可以模拟固体颗粒或液滴的反应。
请参见多相流体建模。
反应器网络：使用简单快速燃烧模型（小火焰模型或 EBU）计算稳态模拟的火焰位置后，反应器网络模型将在反应器网络内计算详细化学，这些反应器包含具有类似成分的连续网格单元的集群。避免为计算域中的每个单元网格求解详细化学的计算成本。
请参见：反应器网络。